工程机械用柴油机排气异常故障分析

工程机械用柴油机排气异常故障分析

◇龙建路桥股份有限公司第三工程处 刘 水 汪 波 刘 伟

摘 要

分析工程机械用柴油机排气异常的原因，对提高设备利用率及使用寿命和减少维修费用具 有实际意义。

关键词

柴油机 燃烧系统 涡轮增压器 烟气排放

柴油机在日常使用过程中，可根据其排烟颜色的变化来进行 故障判断，从而做到及时维修，以减少经济损失，提高柴油机的 经济性和可靠性，也降低了对大气造成的污染。现就柴油机的五 种异常的排气现象的产生原因进行分析。

1 排放黑烟

该现象是由于燃油燃烧不完全造成的，冒黑烟时常伴有发动 机功率下降，排气温度过高，水温过高，从而导致发动机的机件 磨损，降低发动机使用寿命。

1)进气量少。空气滤清器脏，进气管堵塞、排气管堵塞，涡 轮增压器压气机壳过脏等都可造成进气困难、进气量减少。

2)各缸供油量不均匀。各缸供油量不均匀，会产生柴油机转 速不稳、间断冒黑烟。

3)供油量过多。供油量过多同样会导致相同条件下燃油燃烧 不完全，产生黑烟。

4)供油提前角小，供油越晚冒黑烟越严重。

5)汽缸密封性差。配气相位不准导致进排气门关闭不严;缸 套、活塞组件磨损严重，活塞环密封不好，缸内气压严重下降， 致使柴油不能充分燃烧而冒黑烟。

6)环境温度低，水温低。

7)废气涡轮增压器是否起作用。废气轮和增压轮叶片是否损 坏以及转动是否灵活。

8)喷油压力过低或喷油器有滴油现象或针阀卡滞;燃油不雾 化。

9)燃烧室结构。柴油机混合气的形成和燃烧均在燃烧室中进 行，故燃烧室的结构型式直接影响混合气形成的品质和燃烧质 量。

10)柴油质量差或牌号有误。配备有多孔喷油器的直喷式燃烧 室的进口高速柴油发动机，由于喷油器孔小，精度高，对柴油质 量与牌号有较严格的要求，否则也会造成发动机冒黑烟。

11)柴油机负荷超过规定。

12)气门间隙不正确。

13)涡轮增压器弹力气封环烧损或磨损，涡轮各结合面漏气 等。

14)喷油泵校正失准(柱塞有效行程过大)，喷油泵自动喷油 提前角调整器失灵或喷油泵油量调节螺钉松动。

2 排放蓝烟

该现象是因为燃烧室有过量的机油燃烧所致。

1)油底壳加机油过量，机油过多，会随着高速运转的曲轴飞 溅到缸壁，并窜入燃烧室。

2)缸套、活塞组件磨损严重，间隙过大，机油会大量窜入燃烧室燃烧，同时伴有发动机曲 轴箱废气增多。

3)活塞环失去作用。如活塞环弹性不足，被积碳卡死在环槽 内，或各环口处于同一直线上，或油环回油孔堵塞，或安装时活 塞环倒角方向装反，都会引起机油大量窜入燃烧室内燃烧，出现 排放蓝烟。

4)气门杆和导管间隙过大。由于磨损，造成两者之间间隙过 大，在进气时，摇臂室内机油被大量吸入燃烧室燃烧。

5)机油粘度过低。

6)机油压力过高。

7)发动机未磨合好。

8)缸垫烧损:致使缸口与油道相通等。

9)空气滤清器阻塞，进气不畅或机油盘内机油过多(油浴式空 气滤清器)。

10)曲轴箱通风装置失效。

11)长期低负荷(标定功率的40%以下)运转，活塞与缸套之间 间隙较大，使机油易窜入燃烧室。

3 排放白烟

该现象说明有部分燃油因机温过低，油气雾化不良、燃油来 不及燃烧就从排气管中排出。

1)喷油时间过迟，喷油器喷油时有滴漏，喷射压力过低，雾 化不良，在机温过低时来不及燃烧而以白烟的形式被排出去。

2)汽缸内压力不足。由于缸套、活塞环组件磨损，以及气门 密封不良，引起发动机在刚发动时冒白烟。

3)柴油中有水。柴油中的水以水蒸气的形式在排气管中被排 出去。

4)喷油泵油量调节失灵。

5)缸盖螺栓松动或缸垫烧损以及缸套破裂等。

6)柴油机刚启动时个别气缸内不燃烧(特别是冬天)。

7)部分柱塞或出油阀偶件严重磨损或密封不良。

8)柴油质量太差。

4 排放黄烟

主要特征是，启动运转初期中速阶段排黄烟。温度升高或负 荷增大后排放黄烟现象逐渐减轻或消失。表现为怠速时易熄火、 机体抖动，同时进气管“呛气”、排气管放炮、柴油机动力不足， 启动困难。

1)部分进排气门关闭不严或气门弹簧弹力过弱;气门推杆弯 曲;进排气门烧蚀以及喷油器与缸盖座孔密封不良。

2)凸轮轴轴颈与座孔配合间隙过大或配气相位失准，多数气 门烧损。缸套与活塞环磨损过甚。

5 排气管冒火

主要原因是燃油没有来得及完全燃烧，甚至还没有达到燃烧 高峰，发动机就进入了下一冲程即排气冲程，将还在燃烧的混合 气排出去。

1)喷油提前角太小。

2)配气相位失准以及正时齿轮安装错误。

3)部分喷油咀柱塞、出油阀偶件严重磨损。

4)排气门关闭不严，气门弹簧弹力过弱或折断以及气门间隙 过小等。

5)喷油咀针阀密封不良，并有严重的滴油现象。

6)部分气门推杆弯曲，卡滞。

综上所述，排烟异常是柴油机内部故障的外在表现。因此， 排气正常与否是判断柴油机工作状况好坏的重要手段，若能及时 处理，对提高柴油机的效率和使用寿命有积极意义，更可避免不 必要的经济损失。

工程建设机械2005.NO.1